面向飞行模拟器的视景仿真系统
全飞行模拟机视景系统显示技术的发展
全飞行模拟机视景系统显示技术的发展在飞行培训和飞行模拟领域,全飞行模拟机是一个非常重要的工具。
全飞行模拟机可以模拟真实的飞行环境,让飞行员在虚拟空间中获得飞行培训和体验,大大提高飞行员的技能和经验。
而全飞行模拟机的视景系统显示技术,是让飞行员感受真实飞行环境的关键。
本文将探讨全飞行模拟机视景系统显示技术的发展历程和未来发展趋势。
全飞行模拟机的视景系统显示技术起源于二战时期。
在那个时候,飞行模拟器并不普及,飞行员的培训主要依靠真实飞行。
由于真实飞行的危险性和成本较高,人们开始探索利用模拟器进行飞行训练。
当时的模拟器视景系统显示技术主要采用投影仪和模型搭建的舱内环境,仿真度不高,无法满足真实飞行的需求。
随着技术的进步,全飞行模拟机的视景系统显示技术得到了长足的发展。
全飞行模拟机的视景系统显示技术逐渐转向数字化和虚拟化。
随着计算机和图形处理技术的不断发展,全飞行模拟机的视景系统显示技术得到了革命性的进步。
高分辨率的液晶显示屏、立体声音技术和全景投影技术的运用,使得全飞行模拟机的视景系统显示技术在视觉和听觉上都达到了极高的仿真度。
飞行员在使用全飞行模拟机进行训练时,可以获得非常真实的飞行体验,从而提高了训练的效果。
全飞行模拟机的视景系统显示技术不断拓展应用领域。
随着虚拟现实技术的发展,全飞行模拟机的视景系统显示技术也在不断拓展应用领域。
虚拟现实技术可以让飞行员在全飞行模拟机中体验更为逼真的飞行环境,同时也可以为航空航天领域提供更为真实的模拟环境。
全飞行模拟机的视景系统显示技术还可以被应用于飞机设计和飞行方案的验证,为飞机制造商和航空公司提供重要的数据支持。
全飞行模拟机的视景系统显示技术是飞行模拟技术中的重要组成部分,它的发展历程和未来趋势将对飞行培训和航空航天领域产生深远的影响。
相信随着科学技术的不断进步,全飞行模拟机的视景系统显示技术将会迎来更为广阔的发展空间,为飞行培训和航空航天领域带来更大的创新和发展。
基于Vega的某飞行模拟器视景平台设计与实现
关键 词 : 视景仿 真; 虚拟 现实; 场景驱动 ; 飞行模 拟器 ; 视点变换
中图分类号 : 6 . 研 54 文献标 识码 : A
De i n a d Re l a in o s a s ly S se i o sg n ai t fViu lDi a y t m n S me z o p Sm uao s d o g i l t r Ba e n Ve a
XU Da—we , i CHEN e W i—d n , o g DONG a Xi o—l n 2 TONG o g—x a g o g Zh n in 2
,
( .B in e n ui l ehooyR sac et , e ig10 7 , hn ; 1 e igA r at a tcnlg eerhC n r B in 0 0 6 C ia j o c e j 2 ntueo nier go eA r oc n ne n n esy X , Sa x 7 0 3 。 h a .Is tt f gnei t i F r E g er gU i ri , i hn i 10 8 C i ) i E n fh e i i v t 舳 n
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第2卷 第5 3 期
文章编号 : 0 — 3 8 2 0 ) 5 0 6 0 1 6 94 (0 6 0 — 24— 3 0
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许 大伟 。陈卫 东。董 小龙 童 中翔 , , ,
大下视场飞行模拟器视景系统的设计与实现
大下视场飞行模拟器视景系统的设计与实现邓晴莺;李国翬;王宝奇;姚建铨【摘要】飞行模拟器视景系统是飞行模拟器的重要组成部分.针对飞行模拟器视景系统实时性要求高、视场角较大、场景覆盖范围较大、逼真度高等特点,基于某直升机飞行模拟器研制对下视场要求较大的特定需求,对大下视场模拟器视景系统的显示系统、多通道网络结构、视景仿真软件以及视景数据库进行了设计和实现,并对其中的关键技术如成像球幕加工技术、多通道同步和融合技术进行了深入研究.实际效果表明,该系统能够实现大下视场视景系统研制任务的需求,达到了国内领先水平.【期刊名称】《系统仿真技术》【年(卷),期】2016(012)002【总页数】8页(P123-129,139)【关键词】视景系统;飞行模拟;球幕;大下视场【作者】邓晴莺;李国翬;王宝奇;姚建铨【作者单位】天津大学天津开发区奥金高新技术有限公司,天津300072;北京摩诘创新科技股份有限公司,北京 100029;天津大学天津开发区奥金高新技术有限公司,天津300072;北京摩诘创新科技股份有限公司,北京 100029;天津大学天津开发区奥金高新技术有限公司,天津300072;北京摩诘创新科技股份有限公司,北京100029;天津大学天津开发区奥金高新技术有限公司,天津300072;北京摩诘创新科技股份有限公司,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】T391.9随着计算机性能大幅度提高,地景图像技术、图形绘制技术、投影等相关技术的发展,虚拟现实渐渐成为建模与仿真技术的关键[1]。
飞行模拟器作为虚拟现实应用之一,可以让飞行员的训练不受气候、地形地域和环境的限制,可以针对飞行特情进行训练,大大提高了训练的安全性并降低了训练费用。
以我军某型号的飞机为例,该机购置费2.5亿元,飞行小时训练费用为23万元左右。
飞行模拟器购置费5000万元,每小时训练飞行费用为3200元。
只有实际飞行小时训练费用的1/70。
某型直升机试飞模拟器视景系统方案的设计与实现
某型直升机试飞模拟器视景系统方案的设计与实现
杨永刚
【期刊名称】《系统仿真技术》
【年(卷),期】2018(014)003
【摘要】针对某型直升机的特点及模拟训练任务需求,设计了一套视景系统方案.显示系统采用八通道高清投影实像球幕,图像生成系统采用Quantum 3D公司的图形工作站系统IDX7000,核心机场地景由0.1m分辨率高清航片制作.结果表明:采用该方案可达到良好的显示效果.
【总页数】5页(P211-215)
【作者】杨永刚
【作者单位】中国飞行试验研究院,陕西西安 710089
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于PC的直升机训练模拟器视景系统架构探讨 [J], 马天翼;李孝松;张建国
2.直升机飞行模拟器视景系统地形数据库的设计与实现 [J], 马天翼;张建国
3.某型训练模拟器视景系统的设计与实现 [J], 晏卫东;金振中;石伟峰
4.基于Mantis的某型直升机视景系统设计与实现 [J], 周秀芝;田涛;胡文婷
5.两栖装甲车驾驶模拟器视景系统设计与实现 [J], 谢云开;孟祥辉;张燕燕;刘青峰;严亮;李江江
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全动飞行模拟机系统知识介绍
全动飞行模拟机系统知识介绍全动飞行模拟机系统是一种模拟飞行环境的高级系统,用于飞行员的培训和飞机性能的评估。
这种系统通过整合多种技术,以提供逼真的飞行体验,包括飞行驾驶舱、先进的视景系统、飞行控制和运动平台等。
以下是全动飞行模拟机系统的主要知识介绍:1. 飞行驾驶舱:飞行模拟机通常包括一个逼真的驾驶舱,模拟真实飞机的仪表、控制杆、油门、脚踏板等。
驾驶舱的设计可以根据不同类型的飞机进行定制,以提供尽可能真实的飞行体验。
2. 视景系统:视景系统是飞行模拟的重要组成部分,用于模拟不同环境条件下的视觉感觉。
这包括逼真的地景、天气效果、光照和各种飞行状态下的视图。
高级的视景系统通常使用多个投影仪和大型显示器,以创建逼真的外部环境。
3. 飞行动力学模型:飞行模拟器使用复杂的数学模型来模拟飞机的动力学行为。
这包括飞机的飞行控制、气动力学、发动机性能等。
这些模型需要根据实际飞机的性能参数和工作原理进行精确调整。
4. 运动系统:全动飞行模拟机通常配备运动系统,即能够模拟飞机在空中运动时的加速度和姿态变化。
运动系统包括飞行模拟平台,它可以进行俯仰、滚转和偏航运动,使飞行员感受到飞机在不同飞行阶段的运动。
5. 飞行控制系统:飞行模拟器需要一个先进的飞行控制系统,以允许飞行员操纵飞机并与模拟器进行交互。
这包括真实的控制杆、油门、脚踏板和其他控制装置。
6. 实时数据更新:飞行模拟器需要实时更新的数据源,以提供最新的气象、导航、机场和其他飞行相关的信息。
这可以通过连接到真实世界的气象和导航数据库来实现。
7. 飞行员培训:全动飞行模拟器系统广泛用于飞行员培训。
飞行员可以在这个环境中进行各种飞行任务,包括常规飞行、紧急情况处理和特殊机场操作。
8. 定制性:飞行模拟器系统通常具有很强的定制性,可以根据不同的需求和飞机类型进行调整和配置。
这些要素共同构成了一套高度先进、真实感强的全动飞行模拟器系统,可用于飞行员的培训、飞机设计和性能评估。
飞行模拟器的组成
飞行仿真器(flight simulator)在地面模仿飞机空中飞行状态、飞行环境和条件的设备,又称为飞行模拟器(机)。
飞行仿真器广泛应用于飞行员的训练、飞机设计和机载设备的试验等方面。
飞机飞行仿真器按用途分为研究用的和训练用的两类。
飞行模拟器组成结构:1.计算机是飞机飞行仿真器的主要组成部分。
早期的飞行仿真器采用模拟计算机或混合计算机,现广泛采用数字计算机,通过编写程序的方法来描述飞机、发动机和机载各系统的数学模型。
2.驾驶舱它与真飞机驾驶舱相似,舱内设有仪表、指示灯、开关按钮和操纵手柄。
驾驶员根据仪表指示和外景显示操纵飞机。
3.运动系统它给驾驶员以运动感觉。
驾驶舱安装在运动基座上。
在“飞行”过程中运动基座给座舱内的驾驶员以俯仰、滚转和偏航 3个角运动的感觉。
运动基座由大功率伺服系统驱动,驱动信号由计算机计算形成。
运动系统分为3自由度、4自由度和6自由度三种。
4.视景系统它给驾驶员以外景的视感觉。
随着飞机的“飞行”位置和“飞行”状况的变化,在座舱前显现当地当时的机外景象,包括机场、跑道、田野、河流、道路、山脉和城镇建筑等。
地景模型-光学探头-摄像机-投影器-显示屏幕闭路电视系统是飞行仿真器中采用的一种视景系统。
而计算机成像系统是另一种现代飞行仿真器的视景系统。
5.操纵负载系统驾驶员在操纵飞机的驾驶杆、油门杆和方向舵等操纵机构时,操纵负载系统给驾驶员以操纵负载力的感觉。
这些负载力随操纵机构的行程大小、飞行高度和飞行速度等飞行参数的变化而改变。
操纵负载系统通常采用力伺服系统。
6.驾驶员在飞行仿真器上进行飞行训练时,可以人为地设置各种故障和特殊情况,以培养驾驶员处置故障和特殊情况的能力。
北京幻视达打造西安交大飞行模拟器仿真系统
北京幻视达打造西安交大飞行模拟器仿真系统
日前,北京幻视达公司与西安交通大学已经签署合作协议,正式确认由北京幻视达作为航天学院飞行模拟器仿真系统及相关工程的承建单位,标志着幻视达飞行器虚拟现实开发技术得到中国飞行器研发科学工作者的认可。
西安交通大学航天学院是培养高级航天专门人才和从事航天高技术研究为主的学院,学科的综合实力已达到国内一流水平,部分研究领域达到国内领先和国际先进水平。
飞行器虚拟设计与可视化仿真系统包括飞行可视化仿真系统、高精度运动模拟系统、飞行器虚拟设计开发平台三大部分构成。
系统可实现高度精准、高度沉浸的可独立运行且易于系统集成的飞行视景三维立体模拟,具备模拟飞行训练功能,可以根据真实飞机动力学仿真计算模拟仪表动态数据。
同时,还具备飞行器可视化仿真开发功能,作用在于实现飞行仿真系统的开发与调试,可以实现座舱仿真系统、飞行仿真系统、航电仪表仿真系统、声音仿真系统、火控系统、飞行控制系统、接口系统及计算机通讯系统等子系统的开发与调试。
飞行模拟器仿真系统主要有实现起飞、滑行、飞行、目标探测、攻击、返航等功能,包括盘旋、上升、俯仰、倾斜、颠簸、下滑动作、俯冲跃升、上升转弯、快速急转、减速盘旋。
实现航线跟踪显示、队形保持、目标搜索、态势评估实现态势显示、目标选择、指挥决策、武器攻击、机动规避、毁伤计算(即命中率计算)等等现代高智能战斗机必备功能。
北京幻视达打造的飞行模拟器仿真系统,技术水平已达到国际一流水平,此次参与西安交大飞行器设计这一项耗资巨大、变量参数多、系统复杂的工程,将助力中国航空航天事业发展。
飞行模拟器仿真系统应用于航天研究,不但可以使得该领域内的计算机仿真技术得到完善与发展,而且也将大大提高设计与试验的逼真性、实效性和经济性。
浅谈武警直升机飞行模拟器视景模拟系统
浅谈武警直升机飞行模拟器视景模拟系统【摘要】本文将从技术原理、系统功能、实战训练、优势特点和性能评价等方面对武警直升机飞行模拟器视景模拟系统进行探讨。
通过引言部分引出主题,引导读者对该系统有一个整体的认识。
接着在正文部分详细介绍了该系统的技术原理,系统的功能设计,实战训练的实施情况,以及该系统的优势特点和性能评价。
最后在结论部分对该系统进行总结和评价,指出其在提高飞行训练效果、降低飞行训练成本等方面的益处。
通过本文的阐述,读者能够更全面地了解武警直升机飞行模拟器视景模拟系统的作用和意义,为相关专业人士提供参考和借鉴。
【关键词】武警直升机飞行模拟器、视景模拟系统、技术原理、系统功能、实战训练、优势特点、性能评价、引言、结论1. 引言1.1 引言武警直升机飞行模拟器视景模拟系统是武警部队用于直升机飞行训练的重要设备之一。
它模拟了真实直升机飞行的场景和环境,可以为飞行员提供高度逼真的训练和仿真体验。
在现代军事训练中,模拟器技术的应用已经成为不可或缺的一部分,对飞行员的训练和素质提升起到了关键作用。
2. 正文2.1 技术原理技术原理是武警直升机飞行模拟器视景模拟系统的核心部分,它通过复杂的软硬件结合,模拟出真实直升机飞行的环境和情境,提供给飞行员真实的飞行体验。
这一系统主要依靠四个关键技术来实现:1. 图形处理技术:该系统使用先进的图形处理技术,包括实时渲染、纹理映射和光影效果等,来呈现逼真的飞行场景和环境。
通过优化图形处理流程,确保飞行员能够感受到真实的飞行体验。
2. 飞行动力学模型:系统还集成了精密的飞行动力学模型,模拟直升机在不同气候条件下的飞行特性和操作表现。
这些模型考虑了飞机重量、气动力、引擎性能等因素,确保飞行员可以在模拟环境中准确地感受到直升机的飞行特点。
3. 虚拟现实技术:武警直升机飞行模拟器视景模拟系统还采用了虚拟现实技术,通过头戴式显示器、触摸屏等设备,为飞行员提供逼真的视听感受。
这些设备可以模拟出直升机驾驶舱的视野和操作界面,使飞行员能够身临其境地体验飞行过程。
飞行仿真模拟器的开发与应用研究
飞行仿真模拟器的开发与应用研究摘要:当前,我国的仿真技术和计算机技术不断发展,广泛应用于飞行仿真模拟器的开发中,飞行模拟器从原本的单台独立使用,开始逐步向多台模拟器的联网系统发展。
本文主要分析了飞行仿真模拟器的运动系统、视景系统、模拟座舱、计算机系统以及教员控制台的具体设计方式,希望对我国的飞行仿真模拟器开发和应用有积极的意义。
关键词:飞行仿真模拟器;运动系统;视景系统引言:飞行仿真模拟器一般是指在地面设计一个模拟飞行器真实飞行环境的装置,是飞行员进行训练时的重要工具,在应用的时候不受气候、场地等条件的限制,为培养飞行员做出了巨大的贡献。
开发人员根据需要对飞行仿真模拟器的系统进行设计,可以满足各种复杂环境下的飞行训练,提升飞行员的飞行技能。
1飞行仿真模拟器的概念飞行仿真模拟器就是模拟飞行器的机器,可以对飞行器在空中的飞行环境以及操作环境进行模拟,与真正的飞行器相比,装置较为齐全,且结构十分复杂,也被称为飞行训练器[1]。
飞行员在真正飞行之前,需要进行大量的飞行模拟训练,帮助飞行员进行重复性的操作训练和故障处置演练,降低训练的风险。
飞行模拟器还可以为飞行爱好者提供体验驾驶飞行的服务,不受天气等自然原因和空管等人为原因的制约。
2飞行仿真模拟器的组成部分当前,在计算机网络技术的不断发展下,飞行仿真模拟器的技术水平越来越先进,是一种精度较高且结构复杂的高科技设备,采取电子、电气、机械、计算机以及光学等技术进行开发与设计,包括模拟座舱、视景系统、运动系统、计算机系统和教员控制台系统等部分。
飞行仿真模拟器的视景系统在应用的时候,需要为飞行员提供环境特征以及目视空间位置特征,生成复杂的飞行视景,构成逼真的模拟飞行场景,其中包括地理、气候、声音环境以及动态的实体。
计算机系统主要是对飞行仿真模拟器的动力系统等进行管理与控制,是飞行模拟器的核心环节,对设备性能等具有一定的影响。
运动系统是飞行模拟器的重要部分,可以对其他仿真模拟进行驱动,通过为飞行员提供运动感知,对其进行训练。
通用飞行器视景仿真系统的研究与开发
通用飞行器视景仿真系统的研究与开发2.陆军装备部航空军事代表局驻哈尔滨地区航空军事代表室,黑龙江省哈尔滨市,150066)摘要:本文针对不同的半物理仿真试验台视景仿真系统无法兼容的问题,运用3DSMAX 进行模型的勾画和渲染以及数据类型转换,运用Unity3D进行模型素材集成以及和外围设备的通讯,使用的编程语言为C#,与主系统的交互采用TCP/IP的UDP协议,设计了一款通用飞行器视景仿真系统。
避免了不同飞行场景不同飞行器间匹配时的重复设计问题,降低了研发成本,缩短了研制周期,并且提高了系统集成度,现已在Y12F型机和Z9型机的半物理仿真试验台中成功应用。
实现了不同飞行场景和飞行器模型间的切换,并拥有多重视角变换功能,包含晴、雨、雪、雾四种天气,提高了视景仿真系统的通用性,对于飞行器视景仿真系统的设计具有指导意义。
关键词:视景仿真;Unity3D;飞行器;3DSMAX;三维建模Research and development of generalaircraft visual simulation systemFubo, Liuchang, Wangwen( Hafei Aviation IndustryCo.,Ltd,Haerbin,Heilongjiang,150066,China)Abstract:This article aims at the incompatibility of visual simulation systems ofdifferent semi-physical simulation test beds,uses 3DSMAX to sketch and render the model anddata type conversion,Unity3D was used to integrate model materials and communicate with peripheral devices, the programming language used is C#, the interaction with the main system uses the UDP protocol TCP/IP,designs a general aircraft visual simulation system.It avoids the duplicate design problem when different flight scenarios match different aircraft, reduce research and development costs , shorten the development cycle, and improve system integration, now it has been successfully applied in the semi-physical simulation test bench of Y12F andZ9.The switch between different flight scenarios and aircraft models is realized, and has multiple view conversion function, there are four kinds of weather ,including fine, rain,snowand fog,it improves the universality of visual simulation system and has guiding significancefor the design of visual simulation system of aircraft.1引言1随着飞行器技术的高速发展,视景仿真系统的重要性也日益凸显,需求也日渐多样化。
全飞行模拟机视景系统显示技术的发展
全飞行模拟机视景系统显示技术的发展【摘要】全飞行模拟机视景系统显示技术的发展经历了漫长的历史,从最初的简单显示技术逐步演变为高清晰度显示技术。
随着虚拟现实技术的应用和实时模拟技术的进步,全飞行模拟机视景系统显示技术不断革新和完善。
未来的发展方向将更加注重技术的应用推广和对飞行模拟训练的影响。
全飞行模拟机视景系统的显示技术将继续保持领先地位,为飞行训练提供更加真实和高质量的体验。
随着科技的不断进步,全飞行模拟机视景系统显示技术的未来发展前景值得期待。
【关键词】全飞行模拟机、视景系统、显示技术、发展、历史回顾、虚拟现实技术、高清晰度、实时模拟技术、未来发展方向、应用推广、飞行模拟训练、影响。
1. 引言1.1 全飞行模拟机视景系统显示技术的发展全飞行模拟机视景系统显示技术的发展是航空模拟器领域的重要进步,为飞行员提供了更真实、更逼真的飞行体验。
随着科技的不断发展,全飞行模拟机视景系统显示技术也在不断创新和完善。
本文将对该技术的发展历程进行回顾,探讨显示技术的演变、虚拟现实技术的应用、高清晰度显示技术以及实时模拟技术的进步。
2. 正文2.1 历史回顾全飞行模拟机视景系统显示技术的发展可以追溯到上世纪末,随着航空工业的快速发展和飞行训练的需求不断增加,人们开始意识到需要更先进的模拟技术来提高飞行员的训练效率和安全性。
最早的飞行模拟器是简单的机械模型,用来模拟飞行过程中的基本动作和控制,但由于技术限制和成本问题,显示技术并不发达。
随着计算机技术和图形处理能力的不断提升,飞行模拟器的显示技术也得到了突破性的进步。
从简单的线框模型到逼真的全景显示,再到虚拟现实技术的应用,显示技术的演变使飞行员可以在仿真环境下进行真实般的飞行体验,极大地提高了训练的效果。
在过去几十年里,高清晰度显示技术也得到了广泛应用,使飞行员能够看到更为清晰逼真的场景,提高了模拟飞行的真实感和训练效果。
实时模拟技术的进步也为飞行模拟器的性能提升提供了支持,让飞行员能够在更真实更复杂的环境下进行训练。
教练机飞行模拟器视景系统的选择
1 一经 练 得 在 领 … 域
进 行 实 际 飞行 训 练 相 比 ,具 有 可 控 性 、
视场 角、分辨 率 、对 比度 等技术 指标则 2 世 纪7 年 代研制 的歼 六飞机 飞行 训练 O 0 主要 由显示系 统决 定 。所有 这 些性 能指 模 拟器 视景系 统也 采用这种 技术 ,用摄
See to f Viu lDip a yse f r lc in o s a s l y S t m o Tr i r Flgh mu a o ane i t Si l tr
Sh n M ig a n
,
Z ag u h n K n
(o g u A it o n u t y G o p N n h n , J a g i3 0 2 ) H n d v a in Id s r r u , a c a g in x 3 0 4
的地 面训练 。飞行模 拟器 与用真 实飞机 的性能如 何是 评价该模 拟器 先进程 度 的 不 同 区域 。这种 形式 的视景 系统 因要 求
重 要技术 指标之 一 ,视 景仿真 的逼 真程 很 大的建筑 物 内部空 间 ,机械 随动机 构
无 破 坏 性 、经 济 性 、 可 靠 性 等 优 点 ,尤 度 直 接 影 响 到 整 个 飞 行 模 拟 器 的 仿 真 度 复杂 ,系 统维护 、更换 场景 困难 等 因素
●专题研究
教练机飞行模拟器视 景系统的选择
单明 张坤 ( 洪都航空工业集 团 江西 南 昌 3 0 2 ) 3 0 4
摘要 :视景系统是飞行模拟器 的重要组成部分 ,是 飞行 员获取信 息的主要渠道 。本文 以教练机训练任务对视景
系统的需求为立足点 ,回顾 了飞行模拟器视 景系统的发展简况 ,分析 了主要几种视 景系统 的原理及技术特点 ,阐述 了教练机 飞行模拟器该 如何选择视景 系统 。 关键 词:教练机 ;飞行模 拟器 ;视景系统
某型飞机基本型飞行模拟器视景系统升级
某型飞机基本型飞行模拟器视景系统升级1、引言视景系统模拟飞行时所需的座舱外真实景象,为飞行员提供飞行时所需的连续、高亮度、高对比度、大视场的视觉景象,因此需要高性能的图形计算设备和显示设备来实现图像的高清晰度、高亮度和沉浸感,利用图形图像技术使飞行员在训练过程中获得视觉上的参照信息,达到身临其境的效果。
某型飞机基本型飞行模拟器为了能够很好的提高训练质量、保证飞行训练安全,需要对视景系统进行一次升级。
2、本文主要介绍某型飞机飞行模拟器视景系统升级改造该模拟器的视景系统包括视景显示系统,图形生成系统,地形数据库三部分。
视景显示系统,根据动态飞行仿真解算得到的飞行参数结合地形数据库信息实时渲染生成3通道视景显示图像,经图形融合矫正后,通过数字视频信号发送至模拟器投影机进行投影显示;图形生成系统,用于加载三维地形数据库,实时渲染三维图像,包含地形、机场、大气和气象,以及三维海洋等;地形数据库,用于存储、组织地形高程数据、地形影像数据、人纹地理数据等,高程数据与影像数据映射,最终形成真实的地形地貌图像。
2.1 视景显示系统升级内容包括更换投影机,改造投影机支架,增加夜航遮挡片,调整光路,融合升级等部分。
原模拟器使用的 3DP F3+投影机已经全部报废,升级后的视景显示系统采用三台 Panasonic 公司的 PT-FRZ67C 激光投影机,具有高亮度、高对比度、高分辨率等特点,三通道图像拼接成视景图像,并进行交叉光路投射到球带幕进行显示。
此套设备采用激光光源具有 20000 小时的长寿命,无需更换灯泡;能够实现8000流明的高亮度,适用于各种模式的理想白平衡,逼真的还原色彩;能够实现20000:1的高对比度,增强夜场景的逼真度。
投影机支架在原有投影器支架上进行了简单改造。
为保证投影机和夜航遮挡结构相对位置一致,将两者作为一套整体机构进行调整,上平面将投影机和遮挡结构固定在一起,下平面与原投影机安装结构相连接。
飞行模拟器视景仿真系统的优化设计与实现途径探索
航空航天科学技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald2①作者简介:白小亮(1979,2—),男,汉族,河北唐山人,硕士,中级职称,研究方向:航空航天系统仿真、视景仿真、飞 行模拟器。
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2020.09.002飞行模拟器视景仿真系统的优化设计与实现途径探索①白小亮(天津中天翔翼航空科技有限公司 天津 300457)摘 要:飞行模拟器视景仿真是飞行训练中不可或缺的重要组成部分,作为真实天气现象、飞行情况的模拟,不仅能通过真实情境的模拟提升飞行训练内容的真实度,更能通过复杂教学情境训练飞行员的应激反应、复杂问题处理等相关技能,实现结果导向训练成效。
因此,飞行模拟器视景仿真系统的功能设计和内容构成布局的合理与否,对于训练成效具有直接影响。
本文就飞行模拟器视景仿真系统存在的主要问题提出优化设想,并在此基础上研究实现途径。
关键词:飞行模拟器 视景仿真系统 优化设计 实现途径 中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2020)03(c)-0002-02视景系统是用来模拟飞行员的视野,将飞行器之外的包括气象等所有与飞行任务有关的景象全景式呈现在飞行员面前,帮助飞行员判断出飞机飞行的速度、位置、飞行高度、飞行姿态等,并根据计算机成像模拟飞行状况经多屏幕显示出来,帮助飞行员实现飞行训练的专门性系统。
飞行模拟器视景仿真系统虽是模拟系统,但对飞行员的实际操作能力的养成提供了前期技能训练手段,因此对于飞行员专业素养的培养和飞行经验的成长具有重要意义。
航空飞行是一个集气象、空中状况和地面状况为一体的复杂场景,因此飞行员的训练周期和培养周期相对较长。
当前我国已经能够实现民用飞行模拟器自主研发,是世界上为数不多的具有自主研发能力的国家之一,为我国民用航空飞行员的培训和成长做出了突出的贡献。
全飞行模拟机视景系统显示技术的发展
全飞行模拟机视景系统显示技术的发展龙源期刊网 /doc/54153558.html,全飞行模拟机视景系统显示技术的发展作者:杨宏磊来源:《信息技术时代·上旬刊》2019年第01期摘要:自20世紀中期第一台飞行模拟机投入运行以来,模拟机的设计理念、加工工艺、制造手段、电子系统的技术不断进步。
航空业界以往虽然对标准40°垂直视场角视景系统感到满意,但如今视景系统的视场角既然可以扩展,这项技术指标的提高就可能刺激航空公司对更高更宽的视场角模拟机视景系统的需求。
因为通过增加垂直视场角,飞行员在模拟训练中可得到更多的高度和速度信息,以便在接近地面和滑行时作出快速准确的决定,从而提高训练效果。
关键词:全飞行模拟机;视景系统;显示技术视景系统是飞行模拟机的重要组成部分,它的作用是为飞行员提供飞行各个阶段如滑行、起飞、爬升、巡航、进近、降落中的各种外界视觉景象信息,如候机楼、其它飞机、跑道、塔台、云雾雨雪、太阳、大地、河流、山峦等。
视景系统包括视景计算机、图像发生器、投影与显示子系统。
一、视景系统概况视景系统负责视景图像的生成和显示,它给飞行员提供虚拟的外部世界。
其中图像生成系统负责实时三维图像的生成,投影系统负责将实时三维图像投影到180度环形曲面屏幕上。
视景系统的进步包括图像生成系统、投影系统和视景数据库建模三个方面的进步。
首先,图像生成系统的PC化趋势。
20世纪大型专用图形工作站或图形生成硬件被配置高性能显卡的PC机所取代,代表产品有加拿大CAE公司的Tropos-6000系统和美国RSI公司的RasterF1ite XT系统。
该系统具有更小的体积、更小的能耗和更高的图形多边形生成率、纹理填充率。
同时OpenGL Shader等新技术的出现和使用使得实时三维视景图像具有更高的逼真度。
其次,视景图像投影系统方面,原来广泛应用的“三枪”显像管投影系统被LCOS(硅基液晶)投影机所取代。
实际上各类型的LCD、DLP投影机早已存在,但长期以来这类投影机的图像分辨率、对比度、色彩方面一直存在欠缺,只在低端固定飞行训练器上应用。
航空飞行模拟器的系统设计与应用
航空飞行模拟器的系统设计与应用航空飞行模拟器是一种可以模拟航空器飞行过程的系统。
它的设计和应用可以帮助航空器的研发、测试和训练工作。
航空飞行模拟器一般包括硬件和软件两部分,硬件主要是指模拟器的机身、显示器等设备,软件则主要是指模拟器的程序和虚拟环境。
1.航空飞行模拟器的系统设计航空飞行模拟器的系统设计有以下几个关键点:1)飞行控制系统:这是整个系统的核心部分,主要由飞行控制计算机、驾驶舱操作系统和控制器等组成。
飞行控制计算机一般采用飞行动力学和控制算法模型,可以模拟不同的飞行情景,模拟不同的驾驶员操作。
而驾驶舱操作系统则是飞行员的接口,包括各种仪表盘、控制杆、踏板和座椅等,通过这些设备,飞行员可以模拟真实飞机的操纵。
2)视景投影系统:这是模拟器的另一个重要部分。
飞行过程需要的视景可以通过视景投影系统实现。
视景投影系统一般采用多模式投影,可以模拟真实的视角,在不同的情景下有不同的效果,如日出、日落、低空飞行等。
3)虚拟环境:虚拟环境是指在模拟器上模拟真实场景的详细过程。
这是模拟器的另一个重要部分,它需要包括地理环境、气象环境、交通环境等因素,以便对不同情况的飞行过程进行模拟。
2.航空飞行模拟器的应用航空飞行模拟器的应用非常广泛,主要有以下几个方面:1)飞机研发测试:航空飞行模拟器可以帮助飞机设计者测试新飞机的设计,提供不同的条件下对飞机进行仿真,以便获得更真实的结果,在实际飞行之前进行测试和优化,以降低生产成本和风险。
2)飞行员训练:对飞机驾驶员而言,航空飞行模拟器是非常重要的训练工具。
训练中可以模拟各种飞行情况和突发事件,保证飞行员经验丰富,提高飞行安全性。
3)飞行过程模拟:航空飞行模拟器可以为飞行过程提供模拟环境,用于研究天气及其他情况对飞行的影响。
同时,也可以为机组人员提供更真实的工作体验和面对各种情况的应对能力。
4)市场营销:航空公司可以使用航空飞行模拟器来推销自己的服务和飞行体验。
通过模拟器可以使顾客感觉到飞行的实际效果,以及其他不同的体验。
模拟飞行视景系统发展现状和趋势(全文)
模拟飞行视景系统发展现状和趋势(全文)1 视景系统的发展过程视景系统的发展历史几乎与模拟器的历史一样长。
在最早的飞行模拟器林克机诞生后不久,视景系统也就出现了。
最早的视景系统是点光源投影系统。
这种系统主要有一个体积很小、亮度很高且可以活动的小灯泡(称为点光源),一个按一定比例画有地面景象的大直径玻璃盘(称为地景盘),还有一块屏幕。
当模拟飞行时,点光源模拟飞机的运动,光线透过地景盘照射到屏幕上,形成连续运动的景象。
这利,系统的主要优点是视野广阔,结构简单。
而由于其模拟误差较大,地景范围小,从而限制了视景系统的发展,后来出现了电影胶片投影系统。
电影胶片投影系统又被称为畸变电影。
它是把被模拟对象的运动路线及其两边的景色拍摄成电影胶卷,然后按要求播放(可对播放速度进行调节)拍摄的胶卷,当飞行员操纵模拟器时,若航迹没有偏差,放映出来的图像就是拍摄的标准图像,若航迹有偏差,则通过畸变镜头映出的画面发生畸变。
这种系统的优点是逼真度高、经济性好,容易实现。
但最大的缺点是除不能更改之外,当摸拟的运动路线偏离拍摄的路线时将产生偏差,偏离越远,偏差越大,因而没有得到广泛的应用。
使用比较广泛的视景系统是随后出现的沙盘――闭路电视系统。
这种系统主要由一个很大的按一定比例制作的沙盘、可受飞行员操纵的光学探头和摄像机、投影器及显示屏幕等组成。
光学探头的位置就相当于飞机的位置,它所看到的景象就是飞行员看到的景象。
当模拟飞行时,摄像机通过光学探头对地景模型进行摄影,摄像机将光信号变成电信号,再由投影器将电信号变成光信号投影到座舱前的屏幕上,从而使飞行员看到外部的景象。
这种视景系统,最大的优点是模拟的景象十分逼真,这种系统最大缺点体积异常庞大,运行费用昂贵,维修困难,一旦制成,很难更改,目前也基本不再使用。
2 视景系统的发展现状随着计算机技术的发展,出现了计算机成像视景系统。
这种系统还有体积小,耗电少,便于维护等优点。
因此计算机成像视景系统发展十分迅速,至70年代末,已经有300多套计算机成像视景系统用于民航部门。
全飞行模拟机视景系统显示技术的发展
全飞行模拟机视景系统显示技术的发展1. 引言1.1 简介飞行模拟机是一种用于模拟飞行器飞行操作的设备,广泛应用于航空训练、飞行器设计和研发等领域。
传统的飞行模拟器采用投影式显示技术,用户通过观看屏幕上的图像来模拟飞行场景。
传统飞行模拟器存在着画质不够清晰、视觉效果不够真实等局限性,无法完全满足用户的需求。
为了克服传统飞行模拟器的局限性,全飞行模拟机视景系统技术得到了迅速的发展。
全飞行模拟机视景系统利用高清晰度的显示器、多通道投影技术、实时动态纹理映射等先进技术,实现了更加真实、逼真的飞行场景模拟效果。
用户可以通过全飞行模拟机视景系统,感受到飞行器在真实环境中飞行的感觉,提高飞行训练和飞行器设计的效果。
本文将介绍全飞行模拟机视景系统的发展历程、相关技术的应用和改进、未来发展方向以及目前市场情况。
通过对全飞行模拟机视景系统的研究和探讨,希望读者能够更加深入了解这一领域的最新进展,并为未来的发展提供参考和借鉴。
1.2 研究背景为了克服传统飞行模拟器的局限性,全飞行模拟机视景系统技术应运而生。
全飞行模拟机视景系统通过模拟真实飞行环境的场景,使飞行员能够获得更加真实的飞行体验,提高飞行员的训练效果。
全飞行模拟机视景系统的发展历程是一个不断探索和创新的过程,经过多年的研究和实践,技术不断得到改进和完善。
在全飞行模拟机视景系统技术的发展过程中,涉及到了许多相关技术的应用和改进。
随着技术的不断进步,全飞行模拟机视景系统在图像显示、虚拟现实、仿真技术等方面都得到了极大的提升和完善。
未来,全飞行模拟机视景系统技术仍将继续发展,不断创新,以满足飞行员日益增加的训练需求。
目前市场情况显示,全飞行模拟机视景系统技术已经得到广泛应用,被广泛用于民航、军事、航天等领域。
随着市场需求的增加,全飞行模拟机视景系统技术的发展前景十分广阔,有着巨大的市场潜力。
2. 正文2.1 传统飞行模拟器的局限性传统飞行模拟器在技术发展的初期无疑是一种革命性的工具,它可以提供飞行员在安全环境下进行训练和测试。
浅谈武警直升机飞行模拟器视景模拟系统
浅谈武警直升机飞行模拟器视景模拟系统随着空中警务工作的日益增加,武警部队也在逐步加强其直升机作战能力。
为了提高飞行员的飞行安全性和作战效率,许多部队开始使用飞行模拟器来进行训练和实验。
这个系统被称为武警直升机飞行模拟器视景模拟系统。
武警直升机飞行模拟器视景模拟系统是一种以视觉为主体的飞行模拟器系统,该系统具有高度真实的视觉模拟效果,可以模拟各种天气条件和不同的恶劣环境。
该系统还可以根据不同地区的地形和气象条件,自动调整各种要素以达到最真实的模拟效果。
除此之外,武警直升机飞行模拟器视景模拟系统还具有相当的仿真度,这使得飞行员可以在受到对抗环境的压力下实现正确的判断和正确的操作方法。
通过这种有效的模拟系统,武警直升机的飞行员能够在良好的环境中接受额外的训练和教育,而不会引起实时飞行中出现的意外事件。
该系统具有高质量的视觉画面和非常好的听觉效果。
武警直升机飞行模拟器视景模拟系统的视觉效果十分真实,可以再现不同的气象条件和环境。
比如说,可以训练飞行员在低能见度下(如雾、云、大风等)飞行,模拟不同梯级的故障,让飞行员能够迅速掌握各种飞行条件下的技术和操作要领。
而听觉方面,武警直升机飞行模拟器视景模拟系统也模拟了各种飞行条件下的声音,并可以根据不同的操作方式进行调整。
这可以让飞行员更好地了解飞行中的各种声音,进而对不同声音作出相应的反应和判断。
武警直升机飞行模拟器视景模拟系统是一种高良性能的模拟系统。
它具有高水平的真实感受、优良的功能和功能性,不仅可以用于飞行员的培训,也可以广泛应用于科学研究、调查、消息收集和经验积累等领域。
它还可以有效地节约培训成本,改善培训效果,提高培训质量。
总之,武警直升机飞行模拟器视景模拟系统是一个具有先进科技的、非常好的飞行模拟器系统。
它可以快速模拟各种环境和天气条件下的飞行要求,有效提高飞行员的技能、判断能力和安全意识,使得飞行工作更加高效、安全和有效。
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面向飞行模拟器的视景仿真系统
飞行模拟器训练是通过模拟真实飞行环境,满足初级飞行员飞行入门或者飞行员飞行恢复的必要功能训练,也是飞行特情处置演练的必备训练科目。
高档的飞行模拟器中的某些功能模块,欧美等西方发达国家仍然对我国实行技术封锁和产品禁运。
在当前大力培养飞行员的过程中,存在飞行模拟器真实度不高,使得飞行模拟训练效果不佳等问题,在硬件技术逐渐被我国国产设备取代的情形下,能够模拟各种自然现象和各种飞行环境的视景仿真系统,由于开发难度大,技术门槛高等难点,迄今为止国内科研院所和企业都未能研制出来,一直依赖从国外进口,造成飞行模拟器价格奇高,二次开发系统限制多,而且也面临飞行员飞行数据泄露等问题,使得我国飞行模拟器的发展一直处于卡脖子状态,严重影响了我国飞行员的培训进程。
另一方面,由于当前的飞行模拟器存在单一的功能训练任务,而且飞行环境的逼真度不高,造成飞行员对飞行模拟器科目存在应付了事的状态,影响了飞行训练任务的落实。
因此对飞行模拟器的升级改造甚至让飞行模拟器脱胎换骨,使得飞行模拟器不仅仅是飞行员对飞机座舱仪表操作的功能训练器,成为飞行员作战任务的想定推演的利器,进一步通过与真实飞机实现联网,达到与真实飞机同时进行虚实飞行对抗演练的工具,从而使得飞行模拟器真正成为飞行员的强大辅助工具。
北京大学与天津微视威信息技术有限公司联合开发的面向飞行模拟器的视景仿真系统,具有以下几个特点:
1.复杂环境实时渲染,具有模拟各种气象条件和自然环境的大于60fps高保真
场景渲染能力;
2.影像匹配实景化,具有高精度三维重建场景的快速重建与部署能力;
3.联网实时协同,具有全球场景数据库,适合联网发布,实现联网对抗和编队
飞行等作战训练;
4.复杂城市场景自动重建,具有大规模城市级三维真实感场景的自动重建;
5.完全自主知识产权的系统平台研发,可以满足各种模拟器的视景仿真系统的
二次开发需要。
本系统的创新性和先进性:
1.提出了一种影像匹配实景化技术,通过对地面三维复杂场景的快速高精度重
建,并快速集成到飞行模拟器的视景仿真环境中,达到三维复杂场景的高逼真度显示效果,提高飞行员飞行模拟的视觉真实性,提高飞行模拟的沉浸感和可信度。
2.提出了大规模城市环境的自动重建,在飞行模拟过程中,当前的飞行环境不
仅仅是高空环境,随着飞机性能的提高和电子测量设备精度的提高,中低空飞行环境训练变得越来越多,飞行员对飞行训练环境中的地形场景的真实感要求提高,因此快速构建大范围的三维复杂真实城市环境变得重要而迫切,这里通过影像数据和GIS数据的特性,可以快速提取城市建筑道路等各种特征对象,从而可以生成具有良好真实感的三维城市场景,从而为飞行训练提供大规模的基础数据。
3.实现了模拟器的联网协同,通过飞行模拟器之间,甚至飞行模拟器与真实飞
机之间实现联网协同,利用我们构建的全球场景数据库,实现虚实飞机之间的联网作战对抗训练,从而可以从单纯的功能训练变成丰富多变的飞行作战训练,从而可以大幅度提高飞行员培训效率,提高飞行员训练质量。
4.提出了一种新型的飞行训练模式,利用全球场景数据库,可以在飞行模拟器
上实现:
●飞行员飞行行为特征分析,从而可以更为精确的把握飞行员的训练效果,
设置更有针对性的飞行训练任务。
●基于联网的虚实飞机对抗推演,实现真实飞机与飞行模拟器作为虚拟飞
机之间的联网对抗训练。
●不仅仅是飞行员的飞行功能训练,而是可以设置各种复杂飞行环境下的
技战术演练,实现练习即实战,达到练战术,练联合对抗,练特情应对
处置。
从而实现对传统飞行模拟器飞行训练的颠覆性影响。
●更进一步的,可以实现海军航空兵、空军,陆航,陆军、火箭军等多兵
种合成演练,完成战场环境全体系的模拟对抗,不分飞行模拟器与真实
飞机,不分真实或者虚拟的武器装备。
●更重要的是,这种飞行训练模式,可以在民用航空、通用航空、无人机、
直升机,或者体验式飞行模拟等各种飞行训练环境中,为迎接未来通用
航空和无人机航空的大发展做好准备。